某同學按如圖1所示的電路圖進行實驗:R1為定值電阻,閉合開關S,通過改變滑動變阻器R2滑片的位置,使電壓表V1...
問題詳情:
某同學按如圖1所示的電路圖進行實驗:R1為定值電阻,閉合開關S,通過改變滑動變阻器R2滑片的位置,使電壓表V1的示數分別為2V,4V,6V,電壓表V2和V及電流表A的示數如表所示:
專案 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
電壓表V1的示數U/V | 2 | 4 | 6 |
電壓表V2的示數U/V | 6 | 4 | 2 |
電壓表V的示數U/V | 8 | 8 | 8 |
電流表A的示數I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
(1)對錶格中三隻電壓表的資料分析,可歸納得出U與U1、U2的關係式是 。
(2)對錶格中電壓表V1和電流表A的資料分析,可歸納得出的結論是:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成 (選填“正比”或“反比”)。
(3)從表中資料可知,電源電壓為 V,R1的阻值為 Ω。
(4)若將上面實驗中的定值電阻R1換成額定電壓為2.5V的小燈泡,在多次測量小燈泡電阻的過程中,發現當電壓表V1示數增大時,電壓表V1示數與電流表A示數比值將逐漸增大,造成這一現象的原因是: ;調節滑動變阻器,使燈泡正常發光,此時電流表A的示數如圖2所示,為 A,小燈泡的額定功率是 W。
【回答】
(1)U=U1+U2;(2)正比;(3)8;10;(4)燈絲電阻受溫度影響,溫度越高電阻越大;0.32;0.8。
【分析】(1)由電路圖知,電阻R1與R2串聯,電壓表V測串聯電阻的總電壓,電壓表V1測電阻R1的電壓,電壓表V2測電阻R2的電壓,根據表中資料,
分析串聯電路總電壓與各電阻電壓間有什麼關係,從而得出結論。
(2)電阻R1是定值電阻,阻值不變,電壓表V1測電阻R1電壓,電流表測電路電流,根據表中資料,分析電阻R1的電壓與電流有什麼關係。
(3)由電路圖知電壓表V測電源電壓,由表中資料可以知道電源電壓的數值;根據電壓表V1的示數與電流表示數,由歐姆定律可以求出電阻R1的阻值。
(4)電壓表V1示數與電流表A示數比值將逐漸增大,說明燈絲電阻隨電壓的增大而增大,可從溫度對電阻的影響分析原因;由圖示電流表確定電流表量程與最小分度值,
讀出電流表示數,然後由電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率。
【解答】解:(1)電阻R1與R2串聯,電壓表V測串聯電阻的總電壓,電壓表V1測電阻R1的電壓,電壓表V2測電阻R2的電壓,由表中資料可知,電阻R1與R2兩端的電壓之和等於電壓表V的示數,這表明:串聯電路的總電壓等於各部分電路兩端電壓之和,即U=U1+U2;
(2)由電路圖知,電壓表V1測電阻R1的電壓,電流表測電路電流;電阻R1是定值電阻,阻值不變,由表中實驗資料,電壓表V1示數與電流表示數成正比,
這表明:導體電阻一定時,通過它的電流跟它兩端電壓成正比。
(3)電壓表V測電源電壓,由表中實驗資料知電壓表V的示數是8V,則電源電壓是8V;電阻R1的阻值R1===10Ω。
(4)隨燈泡電壓U的增大,流過燈泡的電流I增大,燈泡實際功率P=UI增大,燈泡溫度升高,燈泡電阻變大,
這說明,燈泡燈絲的溫度升高,電阻增大;由圖示電流表可知,電流表量程是0.6A,分度值是0.02A,
電流表示數是0.32A,燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。
【點評】本題主要考查了學生的實驗資料分析能力,分析清楚電路結構,明確各電路元件的連線方式,結合串聯電路的特點、歐姆定律分析表中實驗資料是正確解題的關鍵。
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題
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